某跨河大桥施工控制测量复测

某跨河大桥施工控制测量复测

1全桥高程控制网复测桥梁建设是道路和铁路建设的重要组成部分。桥梁建设的建设和安全运行与现代测量技术的保障密切相关。施工控制和测量是桥梁建设中最重要的一条。施工控制测量分平面控制测量和高程控制测量:平面控制网一般分两级布设,即首级平面控制网及依附于该网下的导线网;高程控制网通常1次布设,同岸采用常规水准仪进行测量,跨河段用全站仪进行光电三角高程跨河水准测量。重要和复杂的大桥、特大桥,从设计到施工的时间一般较长,在正式施工开始时,应对全桥控制网进行全面复测。施工场地是一个不稳定的载体,施工过程中,各等级控制点的稳定状况也会发生变化。因此,每隔1年左右必须进行全面复测。复测时,要检查控制点的稳定情况,做好记录。有疑问的点不能作为起算点,以免成果失真。平面控制网复测应包括基线复测、角度复测、成果复算及对比。复测时应尽量保持原测网图形。平面控制网复测精度一般依原网要求进行,高程控制网的复测一般依原等级进行。跨河水准、两岸水准网或水准路线可作为复测的一部分,平差后再联成一体。平面和高程控制网复测成果与原测成果相差较大时,应分析原因,及时报告业主、设计单位和施工单位,要求确认,以便后续施工。2工程实例分析对某跨河大桥施工控制网进行了两次复测,下面介绍复测的作业内容。2.1技术基础《工程测量规范》(GB50026—93);《某大桥测量控制网布设技术作业方案》。2.2初测站点视线分析大桥施工的地面工作已基本完成,各控制点具有良好的通视条件。经现场核实,各控制点点位保存基本完好,为这次复测工作提供了便利条件。本次复测共完成了13个测站的观测工作,其中有3个测站存在问题,ND点后视距离较短(后视点为K7,ND点至K7的边长176.825m),方位有变化;K1靠近公路边,汽车经过时有震动;在BA点上设站观测时,有些观测点视线为逆光,清晰度较差。对上述3个测站进行了重复设站的测量工作。(1)测量仪器及标准测量首级平面控制网、两岸四等导线及跨河段光电三角高程测量,采用LeicaTC1800型全站仪施测,其标称精度:测角为1″,测距为±(2+2×10-6D)mm。三等水准测量采用LeicaNA3003型电子水平仪及配套的铟瓦水准尺,仪器的标称精度:每km偶然中误差为±0.4mm。以上仪器均经国家有关检定部门鉴定合格。开工前,对使用的仪器基座进行了光学对中检查与调整,对使用的仪器进行了常规仪器检查。(2)测量的准备面控制网作业方案两次复测采用与原网相同的作业方式和技术标准,平面控制测量实行两级控制,首级平面控制网采用边角网的作业方案,方向观测法观测6测回,两岸四等导线水平角观测4测回;平距进行往返测量,加入气象改正,取其平均值。两次复测,首级平面控制网网型的构成及观测的起始方向均与原网相同,首级平面控制网由10个点组成,如图1所示。跨河段高程测量观测系统同岸高程控制测量采用三等水准测量观测,以“后-前-前-后”的作业方法进行,测站误差设定为±0.5mm,按精测作业模式进行观测。跨河段高程测量采用光电测距三角高程,观测高差中加入了大气折光和地球曲率的改正,跨河水准共观测3条边:K1—K2;K3—K4;NA—BA。某大桥的高程控制网如图2所示。(3)起始点相对位置关系第一次复测,首级平面控制网平差计算是以BD点和ND点为起算点的,BD点和ND点作为桥轴线上的点,两点间的距离最长(948.380m),对整个控制网起着锁型的作用。起算点相对位置的变化,将影响整个控制网中各点的数据结果及两次测量数据的可比性。因此,检核起始点的相对位置关系,在确保起始点相对位置正确的前提下,进行控制网的平差计算是至关重要的。起算点实测距离的检核如表1所示,坐标方位角的检核如表2所示。2.3k3、ba和k7与br、nd南点的距离关系桥轴线上点间距离值SBD-BA、SBA-NA、SNA-ND有变化,差值分别为-2.5mm、6.9mm和-4.8mm;但BD(北点)和ND(南点)间的距离仅相差-0.4mm,表明BD(北点)和ND(南点)间的距离是相对稳定的。控制网第二次复测中,与BD(北点)相关的K2、K3和BA点,其距离SBD-K2、SBD-K3、SBD-BA的变化分别为-0.7mm、-1.8mm、-2.5mm,其方位的变化fBD-K2、fBD-BA、fBD-K3分别为分别为0″、1″、0″。与ND(南点)相关的K8、NA和K7,其距离SND-K8、SND-NA、SND-K7的变化分别为-0.7mm、-4.8mm、-2.0mm,其方位的变化fND-K8、fND-NA、fND-K7分别为-2″、-2″、7″。由于K7点位不稳定(铁钉点),SND-K7距离较短(176.825m),影响方位精度。其余相关点与BD、ND的相对关系比较稳定。综上分析,第一次复测和第二次复测期间,北点和南点的相对位置关系是稳定的,以该两点作为控制网的起算点进行控制网平差,可以正确和真实地反映控制网的实际情况。3重复测量的精度为3.1第一阶段的平面控制网(1)平差后的相对误差三角形最大闭合差为6.0″(限差为±6.2″);计算测角中误差为1.72″(限差为±1.8″);平差后最弱边相对中误差为1/127000(限差为1/80000);最大点位误差为2.0mm;相邻点相对点位中误差最大值为2.0mm。首级控制网的精度满足三等测量控制网的技术标准。(2)平差后的相对误差三角形最大闭合差为-5.8″(限差为±6.2″);计算测角中误差为1.21″(限差为±1.8″);平差后最弱边相对中误差为1/90000(限差为1/80000);最大点位误差为2.8mm;相邻点相对点位中误差最大值为2.8mm。首级平面控制网精度满足三等测量控制网的技术标准。3.2菲尼克斯夫妇在首级平面控制网的基础上,北岸和南岸分别进行四等导线测量。(1)相邻点相对位点误差北岸导线:导线全长相对闭合差为1/79372(限差为1/40000);角度闭合差为6.4″(限差为±11.1″);最大点位误差为4.2mm;相邻点相对点位中误差最大值为3.8mm;最弱边相对中误差为1/47300(限差为1/45000)。精度满足一级导线的技术标准。南岸导线:导线全长相对闭合差为1/183970(限差为1/40000);角度闭合差为5.9″(限差为±11.1″);最大点位误差为2.8mm;相邻点相对点位中误差最大值为2.9mm;最弱边相对中误差为1/108000(限差为1/45000)。精度满足一级导线的技术标准。(2)导线相对位点误差北岸导线:导线全长相对闭合差为1/109140(限差为1/40000);角度闭合差为-5.5″(限差为±11.1″);平差后最大点位误差为3.1mm;相邻点相对点位中误差最大值为2.8mm;最弱边相对中误差为1/65200(限差为1/45000)。精度满足四等导线测量的技术标准。南岸导线:导线全长相对闭合差为1/153171(限差为1/40000);角度闭合差为4.4″(限差为±10.0″);平差后最大点位误差为2.4mm;相邻点相对点位中误差最大值为2.4mm;最弱边相对中误差为1/131600(限差为1/45000)。精度满足四等导线测量的技术标准。3.3水平测量(1)高程控制网平差的形成将北岸水准、南岸水准及跨河段水准的观测值纳入统一的高程控制网中进行平差,共形成了6个结点。平差后,最大点位高程误差为2.2mm,最大点位间高程误差为1.7mm。测量结果满足三等水准的精度要求。(2)统一高程控制网将北岸水准、南岸水准及3段跨河水准的观测值纳入统一的高程控制网中,形成了6个结点。平差后,最大点位高程误差为2.1mm,最大点位间高程误差为1.6mm。测量精度满足三等水准的技术标准。4控制网稳定性分析两次复测作业过程中,严格执行了ISO9001标准,按规范要求进行作业,精度指标均满足规范技术标准。由第一次复测与第二次复测结果比较值看出,桥轴线上点的实测距离,BD(北点)和BA(北岸)间变动了2.5mm,BA(北岸)和NA(南岸)间变动了6.9mm,NA(南岸)和ND(南点)间变动了4.8mm。而BD(北点)和ND(南点)间的距离仅变动了0.4mm,方位变化最大值为2″,表明BD(北点)和ND(南点)的相对位置关系是稳定的。从两次